高效蝶式曝气器在IMC生化工艺污水处理中的应用 2页

第40卷，第3期安徽化工Vo1．40,No-3752014年6月ANHUICHEMICALINDUSTRYJun．2014高效蝶式曝气器在IMC生化工艺污水处理中的应用王晓华(中盐安徽红四方股份有限公司发展部，安徽合肥230022)摘要：我公司采用IMC生化1二艺处理合成氨高浓度NH一N废水，选用高效蝶式曝气器，该曝气器具有生化池处于O段时废水溶解氧浓度提升快，处于A段时废水溶解氧迅速逸出的特点，满足了在一个生化池内间歇进行多段A／O循环时对水中溶解氧的不同浓度要求，且在实际运行中为降低消耗和运行成本发挥了重要作用。关键词：蝶式曝气器；IMC；DO；活性污泥；废水；生化；循环doi：10．3969~．issn．1008—553X．2014．03．029中图分类号：X703文献标识码：B文章编号：1008—553X(2014)03—0075—02IMC(intermittentmulti—cyclic)间歇多循环活性污泥法。我公司200吨／时合成氨废水处理工艺设计生化反应池进行间歇多循环反应。单个生化池内按工艺要求分两组，一组置四个蝶式曝气器，曝气器下口接生化池循环泵出口管道，生化池循环泵进口接生化池废水，生化池废水形成循环；生化池废水溶解氧由风机提供，风管接入蝶式曝气器上口。蝶式曝气器是IMC生化工艺的核心设备。图21碟式曝气器的结构与原理1．2碟式曝气器的工作原理1．1碟式射流曝气器的结构碟式曝气器具有充氧曝气和混合搅拌的双重功能。碟式射流曝气器主要由外腔(引射介质腔)、内腔1．2．1充氧曝气原理(工作介质腔)、混合腔(内外喷嘴之间)、外喷嘴、内喷(1)喷嘴内冲氧。在碟式曝气器内，工作介质(射流嘴、进气口、进液口七部分组成。内外腔体均为由上、下液)经内喷嘴高速喷射，穿过外喷嘴前与引射介质(空两个蝶形壳体对合粘结而成，内外腔体同轴套合，进液气)接触，卷吸、切割、分散、溶解引射介质。引射介质中口和进气口沿轴心方向分别上下连接外腔和内腔，内、的氧快速溶人工作介质，同时形成气液混合物。外喷嘴分别沿内、外腔体周面同心均布。内腔即为工作(2)水平射流区充氧。介质腔。曝气器自身不含任何机电部件和传动部件。工气液混合物以较高的速度喷射出外喷嘴，进入曝气作时需要配套的设备有射流循环泵、鼓风机。曝气器材池后与待处理水接触、碰撞，一方面工作介质中的溶解质可选用玻璃钢、不锈钢等，我公司选用的是玻璃钢材氧直接进入待处理水，另一方面混合流中的气泡在接触质，结构见图1和图2。与碰撞时被进一步切割、吸收和分散，同时形成气、液、泥三相混合流。(3)垂直上升区充氧。内部微小气泡降低了三相混合流密度，使三相混合流上升流动。曝气池内污水不断加人上升流体，使三相混合流亏氧状态加剧，可继续大量吸收溶解微小气泡中的氧份，继续与待处理水进行氧的传递和扩散。(4)二次紊流区充氧。三相混合流大量涌出液面，图1收稿13期：2013—12—26作者简介：王晓华(1964一)，男，毕业于华东理工大学化学丁程专业，工程师，从事公用工程污水处理工作，13515517709，0551—676022580wxhua69@l63．t2,om。\n76总第189期2014年第3期(第40卷)安徽化在动能和重力作用下向液面下翻滚。由于大量上升气泡生化池处于0段时，SV30在70％的条件下约10分钟左的翻涌，形成垂直紊流，将部分气泡重新卷入，延长了微右溶解氧浓度可提升至5mg／L，硝化菌活性提高；处于A小气泡与待处理水之间氧的传递和扩散时问。段时，约l5分钟左右溶解氧浓度快速下降至0mg／L，反综合来说，碟式曝气器一的氧传递过程比较复杂，提硝化菌活性增强；生化池快速进行A／O多段循环；传统姚一／上丁．供给氧扩散的时间也很富余，因此碟式曝气器的氧利用的微孔曝气器根本无法达到生化池高SV30时快速充率很高。充氧T作原理见图3。氧、迅速逸氧的生化反应环境；碟式曝气器系统综合效=躯能高，确保了IMC生化_丁艺在污水处理中的成功应用。辨我公司200吨／时污水处理装置采用IMC生化工艺，选用高效碟式曝气器处理合成氨高浓度NH一N污水，与最常用的微孔曝气器比较，在实际T程建设中的主要经济指标对比见图4。图3充氧工作原理谶1．2．2混合搅拌原理雾I蔓二暑l■__蝶微式孔射曝流气曝器气器关闭引射介质(空气)，工作介质从内喷嘴高速喷总功翠一攻馊备贯寿衙朋骨片j莲馊臂片{供甄或本出，与周围低速液体被强烈卷入并进行动量交换，形成图4经济指标对比新的流体，卷入部分又加入喷射主流，射流断面不断扩从图4可以看出，在相同处理要求下，采用碟式曝大，携带流量不断增加，流速逐步降低，周而复始，最终气器其电耗、设备费用、寿命期费用等具有比较明显的实现对待处理水的无氧混合搅拌。优势。不仅如此，其在降低消耗及运行成本上也效益可在充氧曝气时，碟式曝气器同时具有充氧曝气和混观，表l为我公司2013年6月1日至6月14日正常运合搅拌的双重功能，改善了充氧曝气的效能。行时测定的实际污水处理消耗及成本。2碟式曝气器的主要特点和技术性能指标表1实际污水处理消耗及成本2．1主要特点(1)动力效率高，使用功能多。项目用量单耗(2)喷嘴口径大，运行无堵塞。电0．55989632_2度／吨污水(3)结构简单，材质特殊，寿命超长。2_2主要技术性能指标液碱103．2T750774001．26公斤／吨污水在气水比为2．5：1的最佳_T况点时，动力效率最高。甲醇7．2T2750198000．088公斤／吨污水(1)动力效率：4．17-5．36kgOJkW·h。费用合计196163(2)氧利用率：22．0％～28．2％。污水处理量81789m单位成本196163÷81789=2．40(元／立方米)3碟式曝气器在IMC生化工艺中的应用效果由于碟式曝气器特殊的充氧特点，在生化池内能够设计预测消耗为：碱消耗1．30公斤／吨污水，甲醇有效减少剩余污泥的产生和避免发生丝状菌过度生长消耗0．51公斤／吨污水，电耗2．2度／吨污水，处理成本引起的污泥膨胀。碟式曝气器充氧时能形成明显的溶解为2．53元／吨污水。表1实际运行消耗指标及成本均低氧浓度梯度，在混合腔内快速使溶解氧浓度达到饱和甚于设计预测的消耗及成本。每年消耗成本可节约2O万至过饱和状态，而在射流器外部，由于形成了垂直紊流元以上，经济效益比较可观。区，部分区域瞬时有可能仍处于缺氧状态。由于存在这4结束语种较明显的溶解氧浓度梯度，从而抑制了生丝状菌的生碟式曝气器具有节能、多功能、免维护、防止污泥膨长，避免了污泥膨胀。碟式曝气器内部和周边的高容氧胀、系统综合效能高等诸多优点，在污水处理领域中具环境可以使区域内的活性污泥进入“内原消化”阶段，从有广阔的应用前景，特别是在高含氮、高有机污染废水而有效减少了剩余污泥量。治理领域能发挥重要的作用，经济效益、社会效益、环保实际应用过程中，我公司污水处理气水比为2．5：1，效益显著。口